Exercícios Resolvidos Hidráulica - Canais Abertos Vertedores e Adutoras

1 Calcular a seção o perímetro molhado e o raio hidráulico para o canal de terra com as seguintes características largura do fundo 03 m inclinação do talude 12 e profundidade de escoamento 04 m Resposta A 044 m² P 209 m RH 021 m 2 Determinar a declividade i que deve ser dada a um canal retangular para atender as seguintes condições de projeto Q 2 m³s h 08 m b 2 m e paredes revestidas com concreto em bom estado n 0014 Resposta I 00009 mm 5 Um canal de irrigação escavado em terra com seção trapezoidal apresenta se reto uniforme e com paredes em bom estado de acabamento n002 Determinar a profundidade de escoamento h considerandose as seguintes condições de projeto Q 65m3s largura do fundo b 4 m inclinação do talude 115 e declividade 000065 mm Resposta h 1083 m 6 Determine a vazão do canal sabendo que a soleira do vertedor retangular sem contração lateral tem 20 m e a carga hidráulica é de 350 cm Resp Q 0761m³s 7 Determine a vazão do canal sabendo que a soleira do vertedor retangular com contrações laterais tem 20 m e a carga hidráulica é de 35 cm Resp Q 0735m³s 8 Determine a vazão do canal sabendo que o vertedor triangular tem um ângulo de 90º e a carga hidráulica é de 200 cm Resp Q 0025m³s 9 Determine qual deve ser a largura da soleira em um vertedor trapezoidal para medir uma vazão de 1700 ls com uma carga hidráulica de 50 cm Resp L 259m 1 Paschoal Silvestre 23 pág 27 De um lago com NA na cota 148000 m parte uma adutora de tubos de fofo velhos com 650 m de comprimento e 100 mm de diâmetro conduzindo água para um reservatório cujo nível dágua tem cota de 146565 m Determinar a vazão e a velocidade média de escoamento Resp Q 5 ls e v 063 ms 2 Azevedo Neto Manual de Hidráulica Analisar as perdas locais no ramal de 34 AB que abastece o chuveiro de uma instalação predial verificando qual a porcentagem dessas perdas em relação à perda por atrito ao longo do ramal Aplique o método dos comprimentos equivalentes considerando as seguintes perdas acidentais Tê saída do lado Cotovelo 90 graus Registro de gaveta aberto Cotovelo 90 graus Tê passagem direta Cotovelo 90 graus Registro de gaveta aberto Cotovelo 90 graus Resp 104 3 Provão 97 modificado Desejase calcular a potência de um conjunto motorbomba para elevação de água em um prédio de apartamentos São dados vazão 3600 lh diâmetro de sucção 40 mm diâmetro de recalque 32 mm tubulação de PVC coeficiente de rugosidade da fórmula de Hazen Williams igual a 60 rendimento do conjunto motorbomba 75 peso específico da água 1000 kgfm3 perdas de carga localizadas na sucção 1 válvula de pé 1 curva de 90 cuja soma dos comprimentos virtuais resulta em 195 m perdas de carga localizadas no recalque 1 válvula de retenção 1 registro de gaveta 3 joelhos de 90 1 saída de canalização cuja soma dos comprimentos virtuais resulta em 152 m Obs despreze a coluna dágua acima da válvula de pé Lista Exercicio Conduto Livre 1 b 030 m m 20 Ym 040 m B b 2mym 030 2 2 040 190 m X a2 ym2 0802 0402 0894 Área A b b1 ym 030 190 040 2 0441 m2 Perímetro Molhado Pm b 2 x 030 20894 209 m Raio Hidráulico Rh A Pm 0441 209 021 m 2 Q 2 m32 η 0014 h 080 m b 2 m A B h 20 080 16 m2 Pm B 2 h 20 2 08 36 m Rh APm 16 36 m Aplicando Manning Q 1m A Rh23 I 20 10014 16 1636 23 I I 00009 mm h S n 002 I 000065 mm Q 65 m32 b 40 m m 15 Saída de canalização Joelho 90 Joelho 90 Joelho 90 Válvula de retenção Registro de gaveta Curva 90 Conjunto motobomba Válvula de pé Características Geométricas B 6 2εh 4 215h 4 3h X h²εmh² h²15h² 1803h A b Bh2 4 4 3hh2 4h 15h² Pm b 2x 4 21803h 4 3606h Aplicando Manning Q 1nARh23I Q 10024h 15h²4h 15h²4 3606h23000065 65 h 1083 m 6 L 20 m H 035 m Aplicando a Equação de vertedor retangular sem contração lateral temos Q 1838LH15 Q 1838203515 0761 m³s 7 L 20 m H 035 m Aplicando a Equação de vertedor retangular com contração laterais temos Q 1838L 02HH15 Q 18382 0203503515 0735 m³s 8 Vertedor triangular 90 H 020 m Aplicando a equação do vertedor triangular 90 temos Q 14H52 Q 1402052 0025 m³s 9 Q 17 m³s H 050 m Aplicando a Equação de vertedor trapezoidal temos Q 186LH15 Q 186L05015 17 L 259 m Lista Conduto Forcado 1 ZA 1480 L 650m ER 146565 D 010m Temos que a perda de carga total é igual a diferença de Cotas Δh Δz 1480 146565 1435m Para FoFo velhos temos C 65 aplicando HazenWilliams Δh 10641 Q185 L C185 D487 1435 10641 Q185 650 65185 010487 Q 5103 m3s 5 ls V QA Qπ D22 5103 π 01022 V 063 ms 2 L Red 035 120 165 150 050 020 53 m Comprimento Equivalente Peça Qtde Leq Cotovelo 90 5 070 té Pass Direta 1 040 tê Saída de lado 1 14 Reg Gav Abasto 2 01 Leq 5 070 1 040 1 140 2 010 55 m Logo A perda de carga localizada equivalente a 55 53 104 104 3 Q 103 m3s η 75 DSuc 004m ρ 1000 Kgm3 DRec 0032m LeqSuc 195 m C 60 LeqRec 152m Δz 2 15 48 30 248 m L Real Suc 20 25 45m L Real Rec 15 2 480 30 248m L total Suc 45 195 24m L total Rec 248 152 40m Perda de carga de Sucção Δh Suc 10641 Q185 L total Suc C185 D487 Δh Suc 10641 103185 24 60185 004487 237 cm Perda de carga recalque Δh Rec 10641 Q185 L total Rec C185 D Rec487 Δh Rec 10641 103185 40 60185 0032487 2173 m Htm ΔZ Δhsuc ΔhRec Htm 248 237 1173 389 m Calculando a potência Pb ρ Q Htm η 1000 103 389 075 5187 kgf m s 0692 cv